JP2003157625A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの衝撃に対してアクチュエータの動
きを確実に退避領域に制限できるロック機構を有するデ
ィスク装置を提供すること。 【解決手段】 磁気ディスクに情報を記録又は再生する
ヘッドスライダと、ヘッドスライダを磁気ディスク径方
向に揺動可能に保持するアクチュエータ３と、情報を記
録又は再生するデータ領域とは異なる配置の退避領域に
アクチュエータをロックするロック機構２０と、を備え
た磁気ディスク装置において、ロック機構２０は、５０
ｍｓ以上連続してアクチュエータにより押し続けられな
いとロック状態を解除できないもの。また、ロック機構
は、アクチュエータによって変位される変位部材が非圧
縮性流体２２を微小間隙を通して流動させる構造である
磁気ディスク装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
のアクチュエータのロック機構に関し、特に、非動作時
や運搬時などの衝撃により磁気ディスク装置内のアクチ
ュエータや磁気ヘッド及び記録媒体である磁気ディスク
表面が破損することを防止するためのアクチュエータの
ロック構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、情報を含む同心円
のデータトラックを有する回転ディスクと、それぞれの
トラックでデータの読み取り／書き込みを行う磁気ヘッ
ドと、任意のトラックにヘッドを移動し且つ保持するた
めにヘッドのキャリヤに連結されたアクチュエータと、
を備えた情報記憶装置である。

【０００３】アクチュエータはディスクの半径方向に高
速移動できる機能を有している。このため磁気ディスク
装置の運搬時や非動作時等においては、外部からの衝撃
によりアクチュエータが待避位置からデータ領域へ移動
し、ヘッドがディスクの記録面上に粘着する、或いは、
ディスクを傷つけて書き込んだ情報を壊してしまうなど
の重大な障害が発生してしまう。そのような障害を防ぐ
ために、アクチュエータは所定の位置にロックされる。

【０００４】耐衝撃性は磁気ディスク装置に要求される
性能の一つであり、特に携帯が可能であり運搬が容易な
ノートパソコンに搭載される磁気ディスク装置において
は耐衝撃性の要求が高まっている。一般に、携帯時や運
搬時、また落下時に磁気ディスク装置に外部から加わる
衝撃は、印加時間が短く衝突加速度が大きい。しかも衝
撃が加わる方向も一方向にのみ加わるのではなく、あら
ゆる方向から加わるので、方向に依存しない耐衝撃性向
上への要求がますます大きくなってきている。

【０００５】上述した障害を防止するための一つの方法
として提案されているロック機構に関する技術が、例え
ば、特開平７−２６２７１６号公報に開示されている。
この従来技術はアクチュエータを回転移動させる外部か
らの衝撃が加わった場合にその衝撃による慣性でロック
レバーを回転させ、ロックレバーがアクチュエータに噛
み合うことでロックする機構であり、ロックレバーはア
クチュエータと同じ回転軸方向に自由度をもつ回転しや
すい構造を有する。この従来技術はアクチュエータの移
動方向と同一方向の衝撃即ちアクチュエータが角加速度
を持つ回転衝撃に対しては高い耐衝撃性を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気デ
ィスク装置全体にディスク面と同一の面方向からの衝
撃、即ち並進衝撃に対して、アクチュエータ（スライダ
を保持するバネ部材とコイルを保持する部材とからなる
もの）の重心位置がアクチュエータの回転中心にある場
合は比較的高い耐衝撃性を有するが、その重心位置が回
転中心から離れていると耐衝撃性は低下する。

【０００７】重心位置が回転中心から離れていると、並
進衝撃においてもアクチュエータは角加速度を持つた
め、アクチュエータをロックする必要があるが、ロック
レバーはその回転中心に対しマスバランスのとれた構造
であるため並進衝撃に対しては回転しにくく、アクチュ
エータをロックできないと云う課題が生じる。

【０００８】本発明の目的は、外部からの衝撃に対して
アクチュエータの動きを確実に制限できるロック機構を
有するディスク装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は主として次のような構成を採用する。磁気
ディスクに情報を記録又は再生するヘッドスライダと、
前記ヘッドスライダを磁気ディスク径方向に揺動可能に
保持するアクチュエータと、情報を記録又は再生するデ
ータ領域とは異なる配置の退避領域に前記アクチュエー
タをロックするロック機構と、を備えた磁気ディスク装
置において、前記ロック機構は、磁気ディスク装置に加
わる外部衝撃に対して前記アクチュエータのロック状態
が解除できず、且つ前記アクチュエータの前記データ領
域から前記退避領域へのアクチュエータ移動に対してア
ンロック状態となるものである磁気ディスク装置。

【００１０】また、前記磁気ディスク装置において、前
記ロック機構は、前記アクチュエータによって変位され
る変位部材が非圧縮性流体を微小間隙を通して流動させ
る構造である磁気ディスク装置。

【００１１】また、前記磁気ディスク装置において、前
記ロック機構は、前記アクチュエータによって押圧され
る被押圧部材と、前記被押圧部材と磁気的結合された連
係部材と、前記連係部材の移動によって非圧縮性流体を
微小間隙を通して流動させるロック部と、から構成され
る磁気ディスク装置。

【００１２】また、前記磁気ディスク装置において、前
記アクチュエータに前記磁気的結合を解除する力を印加
することによって前記被押圧部材を押圧し、前記アクチ
ュエータを前記データ領域から前記退避領域へ移動させ
る磁気ディスク装置。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る磁気ディ
スク装置について、図１〜図４を参照しながら以下説明
する。図１は本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置
におけるロック機構を含むロード／アンロード方式の全
体構成を示す図であり、図２は本実施形態に関するロッ
ク機構の詳細な構造例を示す図であり、図３は本実施形
態に関するロック機構の動作特性を示す図である。ま
た、図４は本実施形態に関するロック機構の詳細な他の
構造例を示す図である。

【００１４】ここで、１はベース、２はディスク、３は
アクチュエータ、４はランプ、５はコイル、６は回転
軸、７は外周ストッパ、８は内周ストッパ、９はヘッド
アーム、１０はロードビーム、１１はヘッドスライダ、
１２はヘッドタブ、２０はロック機構、２１はハウジン
グ、２２は非圧縮性流体、２３はレバー、２４は押しピ
ン、２５はピン、２６は仕切り板、２７はばね、２８は
永久磁石、２９は軸、をそれぞれ表す。

【００１５】図１において、本実施形態に係るロード／
アンロード方式の磁気ディスク装置はディスク回転機構
即ちスピンドルモータ（図示せず）がベース１に固定さ
れ、ディスク２、ロータリーアクチュエータ３、ランプ
４、及びロック機構２０を備える。一般に、ロータリア
クチュエータ３の回転はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
により行われる。これはアクチュエータ３に取り付けら
れたコイル５がベース１に取り付けられたマグネットよ
りなる磁気回路（図示せず）の固定磁気回路中を通って
移動することにより、ロータリーアクチュエータ３はベ
ース１に取り付けられた回転軸６を中心に回転する。

【００１６】外周ストッパ７及び内周ストッパ８は、ベ
ース１に、又はロータリアクチュエータ３以外の固定部
に、取り付けられてロータリアクチュエータ３の移動を
制限する。一般にストッパはゴムなどの弾性体が用いら
れる。

【００１７】そして、ロータリアクチュエータ３は回転
軸６に対し、片側にはアクチュエータを動かすためのコ
イル５が取り付けられ、反対側に高剛性なアーム９が形
成されている。また、アーム９には、ばね材１０を介し
てディスクに情報を読み書きするためのヘッドスライダ
１１が一つ以上保持されている。更に、ばね材１０に
は、スライダ１１を越えて伸びるタブ１２が備え付けら
れている。このように、アクチュエータ３は、スライダ
１１を保持したばね材１０、このばね材と連結し且つコ
イルを保持したアーム９、から成り立っている。なお、
コイル５を保持する部材をコイルホルダとして、アーム
９とは別部材とする構造のものもあるが、本実施形態で
云うアクチュエータはスライダを作動させる部材を指
す。

【００１８】ロード／アンロード用のランプ４は、ベー
ス１に取り付けられている。図１はアンロードした状
態、即ちディスク装置が動作していない状態、またはデ
ータの読み書きを行わない状態であり、アクチュエータ
３がランプ４に待避している状態を示す。ばね材１０の
タブ１２は、ランプによって支持されており、スライダ
１１とディスク２が衝撃等により接触して傷ついたり、
或いは粘着したりすることを防いでいる。また、アクチ
ュエータ３は、永久磁石等を用いて退避位置にいる時は
常にストッパ７に押し付けられた構造となっており、弱
い衝撃や振動では動かない構造となっている。その力
は、アクチュエータ３がデータを読み書きする際にディ
スク２のデータ領域へ動く際には、コイルに電流を流す
ことにより動ける程度の力となっている。

【００１９】図２の（１）に本発明の実施形態に関する
ロック機構２０の詳細を示す。ロック機構２０は、レバ
ー２３、押しピン２４がピン２５の回りに回転自在に保
持され、ピン２５の先端には仕切り板２６が取り付けら
れている。仕切り板２６は、ハウジング２１の中に実装
され、ばね２７の自由長の位置で位置決めされている。
ハウジング２１の中は非圧縮性流体２２（圧縮性流体で
もよいが非圧縮性流体の方がより効果的）で満たされて
おり、仕切り板２６とハウジング２１との間の隙間を通
ってハウジング２１内で右左移動可能となっている。レ
バー２３は軸２９により移動可能に保持されている。こ
こで、流体２２の移動は、前記隙間の他に、仕切り板２
６に設けた貫通孔でも良い。

【００２０】図２の（２）はアクチュエータがデータ領
域へ出ていった後の状態を示す。アクチュエータ３によ
り押し込まれたレバー２３によりばね２７が圧縮され、
アクチュエータが移動可能となる。また、その後は、ば
ね力により初期状態である図２の（１）の状態に回復す
る。

【００２１】図２の（３）はデータ領域から退避位置へ
アクチュエータが戻った直後の状態を示す。この場合も
図２の（２）の状態と同様の原理でロック解除され、そ
の後図２の（１）の状態へ戻る。

【００２２】仕切り板２６はレバー２３にアクチュエー
タ３が当たることにより、左右へ動かされる。この場
合、非圧縮性流体２２を用いることにより、仕切り板２
６とハウジング２１の隙間により、仕切り板２６を押し
込む力と、仕切り板２６が図２ｂ、２ｃの状態まで移動
する時間の関係は図３に示すような関係となる。即ち、
押す時間が短いと必要な力は非常に大きいが、長い時間
をかけて押す分には弱い力で押し込むことが可能となる
ロック機構である。換言すると、図３はロック機構の作
動特性を示すものであり、仕切板２６を動作させるのに
必要な力とそれに要する時間との関係を示した特性曲線
であり、時間が短いと仕切板を作動させるのに大の力を
要すること並びに時間を長く掛ければ小の力でよいこと
が解る。

【００２３】一般に、磁気ディスク装置に加わる衝撃
（携帯時や運搬時における衝撃、また落下時の衝撃）は
１１ｍｓ以下の時間がほとんどであり、図３で示す領域
Ａの範囲となる。また、アクチュエータ３がデータ領域
に移動する時間を前記衝撃（１１ｍｓ以下の衝撃）に対
して十分長く設定していれば、必要な力は小さくて済
み、通常の使用状態では問題なく退避位置から出入り可
能となる。更に、永久磁石やＶＣＭの漏洩磁束を用いて
アクチュエータ３を外周ストッパ７に対してバイアス的
な押付力（ロックする方向）を付加する構造を本実施形
態に採用することによって、印加時間が長いが力が弱い
衝撃に対しても（通常、衝撃は、力が強いが印加時間が
短いので図２の構成例でロック効果を達成している。一
方、印加時間が長くて力の弱い衝撃に対しても）十分な
ロック効果を発揮できる。

【００２４】以上のように、本実施形態に関するロック
機構（図２に示す構成例の他に後述する図４の構成例）
は、通常の衝撃、例えば１１ｍｓ以下の衝撃に対しては
ロック状態が解除されず、所定の一定時間以上、例えば
５０ｍｓ以上の押圧力が持続的に加わらないとアンロッ
ク状態とならない機能乃至作用を奏するものである。

【００２５】図４に示すロック機構の構成例は、レバー
２３と磁性体からなる押しピン２４とを永久磁石２８を
用いて接続した場合である。この構成例によると、レバ
ー２３の端部と押しピン２４の端部とが互いに突き合わ
せ面を有していて、レバー２３端部の設けられた永久磁
石２８が磁性体の押しピン２４の端部を吸引して互いの
端部同士を当接させるものである。そして、アクチュエ
ータ３が退避位置からデータ領域へ移動する場合は、図
４の（２）に示すように、図２の（２）と同様の原理で
動作し、非圧縮性流体の流れに因る時間遅れで作動す
る、即ち或る程度の時間を掛けて押し続けることで作動
する、いわゆる時間遅れを有するロック機構を構成す
る。

【００２６】一方、データ領域から退避位置へ戻ってく
る場合は、図４の（３）に示すように、非圧縮性流体の
流れに因る時間遅れのロック機構は動作せずに、永久磁
石２８による押しピン２４端部との吸引力に打ち勝って
レバー２３のみが回転し、スムーズに且つ短時間に退避
位置へ移動可能となる（アクチュエータ３は、永久磁石
２８に因る押しピン端部との吸引力に打ち勝つ力だけで
済ませることができ、その移動もレバー２３のみを回動
させるだけに要する時間で済む）。その後、開放された
ロックレバー２３は永久磁石２８の力により、押しピン
２４に引き寄せられ自動的に図４の（１）に示す初期状
態になる。なお、上述した説明では、押しピン２４を磁
性体であるとしたが、これに限らず、押しピンに永久磁
石を設けても良く、要は、レバー２３の端部と押しピン
２４の端部を磁気的結合で当接させる構造のものであれ
ば良い。

【００２７】また、ロックレバー２３が、回転軸２９回
りにバランスの取れた構造（レバー２３の重心位置と回
転中心が一致する）とすることにより、衝撃によりレバ
ー２３が回転することを防止できる。さらに、レバー２
３の回転方向とアクチュエータの回転方向を異なった方
向とすることにより（図４の（１）によると、レバー２
３の回転方向は紙面と平行な面であり、アクチュエータ
３の回転方向は紙面と垂直な面である）、回転衝撃（前
述した並進衝撃とは異なる面での衝撃）が加わった場合
もレバーとアクチュエータが同時に動くことが無く、高
い信頼性を維持できる。

【００２８】また、本実施形態において、図２と図４に
示す非圧縮性流体２２とばね２７とからなる構成に代え
て、単体の弾性特性を有する構造のものであっても良
い。即ち、図３に示す特性を備えた材料単体でも良い。

【００２９】さらに上記ロック機構は、ランプ４を用い
たロード／アンロード機構のある磁気ディスク装置ばか
りでなく、ディスク２の上に退避位置を設け、停止時に
ディスク上にヘッドが着地するコンタクト・スタート・
ストップ方式の磁気ディスク装置における停止位置のロ
ック機構にも適用でき得る。

【００３０】以上のように、本発明の主たる特徴は、ア
クチュエータを通常は常にロック状態で保持しており、
衝撃等の短い衝撃ではアンロック状態にならないが、デ
ータを読み書きするためにアクチュエータをデータ領域
へ動かす時のように、衝撃に対して十分長い時間（例え
ば５０ｍｓ以上）ロックレバーを押しつづけるとアンロ
ック状態になるようなロック機構であることによって、
外部からの衝撃に対し確実にアクチュエータを保持でき
るものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、磁気ディスク装置に加
わる衝撃等の短い時間の力の印加に対して、アクチュエ
ータへの十分なロック機能を発揮するとともに、通常の
アクチュエータの退避動作に対しては弊害を起こさない
ロック機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置にお
けるロック機構を含むロード／アンロード方式の全体構
成を示す図である。

【図２】本実施形態に関するロック機構の詳細な構造例
を示す図である（図１の側面図）。

【図３】本実施形態に関するロック機構の動作特性を示
す図である。

【図４】本実施形態に関するロック機構の詳細な他の構
造例を示す図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ ディスク ３ アクチュエータ ４ ランプ ５ コイル ６ 回転軸 ７ 外周ストッパ ８ 内周ストッパ ９ ヘッドアーム １０ ロードビーム １１ ヘッドスライダ １２ ヘッドタブ ２０ ロック機構 ２１ ハウジング ２２ 非圧縮性流体 ２３ レバー ２４ 押しピン ２５ ピン ２６ 仕切り板 ２７ ばね ２８ 永久磁石 ２９ 軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 裕司 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 奥村 禎 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 田村 政彦 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 Ｆターム(参考） 5D059 LA03 LA14 5D068 AA01 BB01 CC12 EE03 EE17 EE19 GG03 GG30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクに情報を記録又は再生する
   ヘッドスライダと、前記ヘッドスライダを磁気ディスク
   径方向に揺動可能に保持するアクチュエータと、情報を
   記録又は再生するデータ領域とは異なる配置の退避領域
   に前記アクチュエータをロックするロック機構と、を備
   えた磁気ディスク装置において、 前記ロック機構は、磁気ディスク装置に加わる外部衝撃
   に対して前記アクチュエータのロック状態が解除でき
   ず、且つ前記アクチュエータの前記データ領域から前記
   退避領域へのアクチュエータ移動に対してアンロック状
   態となるものであることを特徴とする磁気ディスク装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
   いて、 前記ロック機構は、前記アクチュエータによって変位さ
   れる変位部材が非圧縮性流体を微小間隙を通して流動さ
   せる構造であることを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
   いて、 前記ロック機構は、前記アクチュエータによって押圧さ
   れる被押圧部材と、前記被押圧部材と磁気的結合された
   連係部材と、前記連係部材の移動によって非圧縮性流体
   を微小間隙を通して流動させるロック部と、から構成さ
   れることを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の磁気ディスク装置にお
   いて、 前記アクチュエータに前記磁気的結合を解除する力を印
   加することによって前記被押圧部材を押圧し、前記アク
   チュエータを前記データ領域から前記退避領域へ移動さ
   せることを特徴とする磁気ディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２又は３に記載の磁気ディス
   ク装置において、 前記ロック機構は、前記アクチュエータをストッパに押
   し付ける保持機構部を付加することによって、印加時間
   の長く且つ微小な力の衝撃に対するロック機能を奏させ
   ることを特徴とする磁気ディスク装置。